文 献 综 述
一、 GaAs光电阴极光电发射理论
具有高量子效率的负电子亲和势(NEA)GaAs光电阴极在微光夜视技术领域得到了广泛的应用，至今仍是高性能微光像增强器主要采用的阴极[1]，近年来随着自旋电子学和电子束平面曝光技术[2]的发展，对真空电子源提出了越来越高的要求，而GaAs光电阴极由于具有发射电子自旋极化率高、能量与角度分布集中以及发射电流密度大的特点，是一种性能优良的电子源,从而再次成为人们研究的热点[3]。
GaAs NEA光电阴极由于具有量子效率高、暗发射小、发射电子能量和角度分布集中等众多优点，从一发明开始就成为人们研究的热点。[4]50多年来，人们在GaAs光电阴极制备工艺、表面模型、光电发射理论和阴极稳定性等方面开展了广泛的研究，取得了大量成果，但也存在有待进一步探索的一些领域[5]。
GaAs光电阴极光电发射理论是在Spicer光电发射“三步模型”理论基础上发展起来的，主要研究光电子的输运特性、发射电子能量分布和发射效率(量子效率)等问题。[6]
GaAs光电阴极的电子能量分布与光电子的产生、光电子在阴极体内和表面能带弯曲区的输运，以及隧穿表面势垒的过程都有关系。[7]光电子的产生与光子吸收系数有关，由于短波比长波光子吸收系数大，因而高能光电子主要在靠近光子照射的阴极一侧产生。产生后的光电子在阴极体内的输运过程受谷间散射和电子复合的影响。[8]由于GaAs材料存在电子转移现象，部分能量高于L能谷(1.71eV)的热电子会从Г能谷散射到L能谷，并在L能谷导带底热化，然后逸出[9]。另外，导带中热电子经过带内弛豫会在导带底热化，但其热化长度一般在几十nm，因而在近表面激发的一部分高能级光电子可以热电子的形式逸出。随着入射光子能量的升高，GaAs光电阴极的上述现象会导致发射电子能量向高能端分布[10]。
二、 GaAs光电阴极的表面模型
通过Cs、O在GaAs表面的交替吸附来激活阴极的工艺过程是非常清楚的，然而对于Cs、O在GaAs表面的具体吸附过程及结合状态，以及这种结合是如何降低逸出功并形成负电子亲和势的机理却并不十分清楚。到目前为止，在NEA阴极的表面机理上仍没有形成一个统一的观点和理论体系。然而，由于这个问题的复杂性和极端重要性，近40年来，Cs、O在GaAs表面的吸附及其机理的研究一直非常活跃，人们提出了许多表面模型来解释这一现象，其中具有较大影响的主要有异质结模型、双偶极层模型和铯的弱核力场效应模型等[11]。
1、异质结模型
异质结模型认为，在GaAs光电阴极激活过程中，铯与氧组成了具有体积特性的n型Cs20，它与p型GaAs之间构成了异质结。由于异质结的建立，在结区将会发生能带弯曲，能带弯蓝量随Cs20层的厚度而增加，而功函数则随厚度而减小，最终阴极表面有效电子亲和势将为负值，从而获得NEA光电阴极。n型Cs20与P型GaAs之间界面势垒的形成是由于两部分能带结构不匹配以及内建电场在界面的不连续所引起的。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
